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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 原電池 化學(xué)電源教案
步驟
內(nèi) 容
備 注
學(xué)生中存在的問(wèn)題
不會(huì)寫(xiě)原電池的電極反應(yīng),尤其是可充電電池和燃料電池的電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě),有些學(xué)生
幾乎不會(huì)動(dòng)筆
問(wèn)題產(chǎn)生原因
電極反應(yīng)不同于以往的化學(xué)方程式,需要分析來(lái)區(qū)別氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),且牽涉的反應(yīng)物一般是學(xué)生接觸較少的物質(zhì),因此學(xué)生感覺(jué)無(wú)所適從
問(wèn)題解決辦法
介紹幾種有代表性的電池類(lèi)型,通過(guò)對(duì)典型電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)方法的介紹,讓學(xué)生掌握此類(lèi)電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的一般方法,再練習(xí)鞏固各類(lèi)題型
長(zhǎng)沙縣高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)集體備課教案設(shè)計(jì)
學(xué)校名稱(chēng)
長(zhǎng)沙縣七中
2、
設(shè)計(jì)人
課時(shí)安排
2課時(shí)
課 題
原電池 化學(xué)電源
教 學(xué)
目 標(biāo)
分 析
高考考綱要求
1.了解原電池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。
知識(shí)目標(biāo)
1.了解原電池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。
德育目標(biāo)
重、難
點(diǎn)闡釋
原電池正負(fù)極的判斷和電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
原電池原理的應(yīng)用
學(xué)法指導(dǎo)
教具設(shè)計(jì)
教學(xué)過(guò)程
問(wèn)題引導(dǎo)
二次備課
一、 知識(shí)點(diǎn)整理
知識(shí)點(diǎn)一 原電池
1.概念
把________
3、能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能的裝置。
2.工作原理:(以鋅銅原電池為例)
電極名稱(chēng)
負(fù)極
正極
電極材料
電極反應(yīng)
反應(yīng)類(lèi)型
電子流向
由Zn沿導(dǎo)線流向Cu
3.原電池構(gòu)成條件
(1)兩個(gè)____________的電極。
(2)將電極插入______________中。
(3)用導(dǎo)線連接電極構(gòu)成____________。
(4)能自發(fā)進(jìn)行的____________________。
總之原電池的工作原理和電子流向可用下列圖示表示:
知識(shí)點(diǎn)二 化學(xué)電源
1.一次電池
(1)堿性鋅錳干電池
負(fù)極反應(yīng):_______________
4、_____________________________________________;
正極反應(yīng):2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;
總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
(2)鋅銀電池
負(fù)極反應(yīng):_____________________________________________________________;
正極反應(yīng):Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;
總反應(yīng)式:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
2.二次電池(可充電,可多次重復(fù)使用)
如鉛蓄電池:H2SO4作電解質(zhì)
5、溶液
負(fù)極反應(yīng):____________________________________________________________;
正極反應(yīng):PbO2+2e-+4H++SO===PbSO4+2H2O;
總反應(yīng)式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
3.燃料電池
(1)氫氧燃料電池
①用酸性電解質(zhì)時(shí):
負(fù)極:_________________________________________________________________;
正極:_______________________________________________________
6、__________;
總反應(yīng):H2+O2===H2O。
②用NaOH等堿性溶液時(shí):
負(fù)極:__________________________________________________________________;
正極:_________________________________________________________________;
總反應(yīng):H2+O2===H2O。
(2)CH4燃料電池:電解質(zhì)為KOH
負(fù)極:______________________________________________________________;
正極:__
7、_____________________________________________________________;
總反應(yīng):CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O。
二、考點(diǎn)突破
(一)、原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
1.一般電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟
—
—
—
2.復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
=-
如CH4酸性燃料電池中,負(fù)極反應(yīng)式為
CH4+2O2―→CO2+2H2O……總反應(yīng)式①
________________________________________________________________________……正極反
8、應(yīng)式②
________________________________________________________________________……負(fù)極反應(yīng)式(①-②)
典例導(dǎo)悟1 科學(xué)工作者為心臟病人設(shè)計(jì)的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料,依靠人體內(nèi)液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進(jìn)行工作。回答下列問(wèn)題:
(1)正極材料是________,電極反應(yīng)是_______________________________________。
(2)負(fù)極材料是________,電極反應(yīng)是_______________________________________。
典
9、例導(dǎo)悟2 (xx·廣東,16)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),可用于電動(dòng)汽車(chē)。電池反應(yīng)為FePO4+LiLiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負(fù)極材料是石墨,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是( )
A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性
B.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
C.充電過(guò)程中,電池正極材料的質(zhì)量減少
D.放電時(shí)電池正極反應(yīng)為FePO4+Li++e-===LiFePO4
(二)、原電池原理的應(yīng)用
1.加快氧化還原反應(yīng)速率
一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率________。例如,在Zn
10、與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的速率________。
典例導(dǎo)悟3 將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸,同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液,下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系,其中正確的是( )
2.比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱
兩種金屬作原電池的兩極時(shí),其活潑性與正極、負(fù)極有什么關(guān)系?
典例導(dǎo)悟4 有A、B、C、D四種金屬。將A與B用導(dǎo)線連接起來(lái),浸入電解質(zhì)溶液中,B不易腐蝕。將A、D分別投入等濃度鹽酸中,D比A反應(yīng)劇烈。將銅浸入B的鹽溶液里,無(wú)明顯變化。如果把銅浸入C的鹽溶液里,有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順
11、序是( )
A.D、C、A、B B.D、A、B、C
C.D、B、A、C D.B、A、D、C
3.設(shè)計(jì)化學(xué)電源
(1)設(shè)計(jì)原電池的一般思維方法是什么?
(2)設(shè)計(jì)原電池時(shí),對(duì)電解質(zhì)溶液有何要求?若有鹽橋兩個(gè)半電池中的電解質(zhì)溶液是否相同?
(3)在電極材料的選擇使用方面有何要求?電極材料必須參與化學(xué)反應(yīng)嗎?
典例導(dǎo)悟5 根據(jù)下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池:2FeCl3+Fe===3FeCl2。
要求:(1)畫(huà)出此原電池的裝置圖,裝置可采用燒杯。
(2)注明原電池的正、負(fù)極和外電路中
12、電子的流向。
(3)寫(xiě)出兩個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)。
1.在原電池中是否較活潑金屬一定作負(fù)極?
2.原電池內(nèi)部陰、陽(yáng)離子如何移動(dòng)?
3.怎樣判斷原電池的正負(fù)極?
4.可充電電池充電時(shí),電極與外接電源的正負(fù)極如何連接?發(fā)生什么變化?
5.氫氧燃料電池在堿性介質(zhì)中如何反應(yīng)?反應(yīng)后溶液的堿性有何變化?
教學(xué)后記
電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要從化合價(jià)著手,先判斷出失去電子的負(fù)極,寫(xiě)出負(fù)極反應(yīng)式,再可以用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得出正極反應(yīng)式